一种消除蓄能器外壳底部凹六角星冷挤开裂的方法
【专利摘要】本发明公开了一种消除蓄能器外壳底部凹六角星冷挤开裂的方法，包括反挤压成形蓄能器外壳内部型腔形状、精整蓄能器外壳外侧壁和蓄能器外壳底部凹六角星冷挤压成形工艺步骤，反挤压成形蓄能器外壳内部型腔形状工艺步骤中，预成形蓄能器外壳底部凹圆台结构，凹圆台的斜度β2与成品蓄能器外壳底部凹六角星入口斜度β1保持一致，凹圆台高度l2与成品蓄能器外壳底部凹六角星入口斜边高度l1保持一致。该方法可消除最终底部凹六角星冷挤压时开裂的现象；同时使预成形后材料在最终冷挤过程中能够完全充满模腔；预成形工件底部的变形程度较为均匀，显著降低了终成形后工件底部凹六角星侧壁损伤值，改善了产品质量。
【专利说明】
一种消除蓄能器外壳底部凹六角星冷挤开裂的方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种蓄能器外壳底部凹六角星冷成形的方法，以解决在冷挤结束后底部凹六角星内切圆顶角侧壁出现的开裂问题，属于金属材料冷温挤压成形技术领域。
【背景技术】
[0002]蓄能器外壳是液压系统中的重要辅件，是一种能把液压储存在耐压容器里，待需要时将其释放出来的能量储存装置，主要应用于自动变速器，产品底部凹六角星处与外部零件连接，承受较大载荷，成品蓄能器外壳底部凹六角星入口斜度为私，入口斜边高度为l1。
[0003]目前该产品一般采用较为先进的冷温复合成形工艺以取代传统的热锻及切削加工工艺进行生产。冷温复合成形工艺首先将圆棒料加热到850°c后，进行第一次挤压成形，获得如图1(a)的产品内部型腔形状，形成蓄能器外壳内部型腔的凸台斜角ct1和凸台上表面直径d1;然后经退火和磷皂化处理，在常温下精整蓄能器外壳的外侧壁，如图1(b);最后对产品进行底部凹六角星冷挤压成形，如图1(c)所示。在底部凹六角星冷挤过程中，在凹六角星内切圆处顶角侧壁时常产生横向裂纹，导致废品率高达20%_30%，严重影响产品质量和成品率。因此，对蓄能器外壳产品的上述工艺方案进行改进和优化，消除底部凹六角星冷挤成形的开裂现象，对于提高蓄能器外壳产品温冷复合成形的质量和成品率具有重要意义。
【发明内容】
[0004]本发明针对蓄能器外壳产品由热锻及切削加工改为温冷复合成形工艺时，在冷挤底部凹六角星时内切圆处顶角侧壁出现横向裂纹而影响产品质量的问题，提出一种能够消除蓄能器外壳底部凹六角星冷挤开裂的方法。
[0005]本发明是通过如下技术方案来实现的:
[0006]—种消除蓄能器外壳底部凹六角星冷挤开裂的方法，包括反挤压成形蓄能器外壳内部型腔形状、精整蓄能器外壳外侧壁和蓄能器外壳底部凹六角星冷挤压成形工艺步骤，反挤压成形蓄能器外壳内部型腔形状工艺步骤中，预成形蓄能器外壳底部凹圆台结构，并且蓄能器外壳底部凹圆台结构满足:凹圆台的斜度β2与成品蓄能器外壳底部凹六角星入口斜度βι保持一致，凹圆台高度l2与成品蓄能器外壳底部凹六角星入口斜边高度1^保持一致。
[0007]反挤压成形蓄能器外壳内部型腔形状工艺步骤中，形成蓄能器外壳内部型腔的凸台斜角α2为3-7°、凸台上表面直径d2为10.10-10.60mm。
[0008]所述的蓄能器外壳内部型腔的凸台斜角<^为5°。
[0009]所述的蓄能器外壳内部型腔的凸台上表面直径d2为10.35mm。
[0010]本发明在反挤压成形蓄能器外壳内部型腔形状工艺步骤中对蓄能器外壳底部凹六角星区域进行凹圆台形状的预成形设计，同时改变现有反挤压成形蓄能器外壳内部型腔形状工艺步骤中筒底内侧凸台形状，并保证该区域材料在变形前后体积相等。根据最终冷挤压底部凹六角星的形状，设计了反挤压工序中底部凹六角星区域预成形凹圆台的形状，使凹圆台的斜度β2与最终底部凹六角星入口斜度?μ呆持一致，凹圆台高度l2与最终底部凹六角星入口斜边高度1^保持一致。同时为保证该区域材料在变形前后体积相等，在凸台高度不变的前提下，改变现有筒底内侧凸台斜角<^为02，改变凸台上表面直径cu为d2。
[0011]本发明在蓄能器外壳原冷温复合成形工艺方案的基础上，一方面通过反挤压成形蓄能器外壳内部型腔形状工艺步骤中在底部凹六角星区域进行凹圆台形状的预成形，消除最终底部凹六角星冷挤压时开裂的现象；另一方面，通过反挤压成形蓄能器外壳内部型腔形状工艺步骤中对筒底内侧凸台斜角的设计使预成形后材料在蓄能器外壳底部凹六角星冷挤压成形工艺步骤中能够完全充满模腔。所涉及的模具结构较为简单，易于加工，预成形工件底部的变形程度较为均匀，降低了终成形后工件底部凹六角星侧壁成形的损伤值，解决了原工艺中该处出现的裂纹质量问题。
[0012]本发明与现有技术相比具有如下有益效果:
[0013]本发明进行蓄能器外壳底部凹六角星冷挤压成形工艺步骤时，由于在反挤压成形蓄能器外壳内部型腔形状工艺步骤中工件底部已经预成形了凹圆台，减小了该区域的材料流动距离，避免了应力集中现象，凹六角星侧壁损伤值显著减小，消除了凹六角星内切圆顶角处侧壁开裂的现象，保证了成品率。
[0014]与现有工艺方案相比较，本发明解决了凹六角星冷挤开裂质量问题，提高了产品质量，同时由于成形时金属流动变形均匀，避免了应力集中，也提高了产品的性能和模具寿命o
【附图说明】
[0015]图1是现有技术冷温复合成形工艺中反挤压、冷精整和冷挤凹六角星后三种工件的结构示意图；
[0016]图2是本发明反挤压成形蓄能器外壳内部型腔形状工艺步骤后工件的结构示意图；
[0017]图3是本发明反挤压成形蓄能器外壳内部型腔形状工艺步骤的反挤压装配图，图中序号:1、反挤上凸模，2、反挤凹模，3、反挤前工件，4、反挤后工件，5、反挤下凸模；
[0018]图4是本发明精整蓄能器外壳外侧壁工艺步骤后工件的结构示意图；
[0019]图5是本发明蓄能器外壳底部凹六角星冷挤压成形工艺步骤的冷挤压凹六角星装配图，图中序号:1、冷挤上凸模，2、冷挤前工件，3、冷挤后工件，4、冷挤凹模，5、冷挤六角星下凸模。
【具体实施方式】
[0020]下面通过实施例并结合附图对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
[0021]实施例:参见图1、图2、图3、图4和图5所示，一种消除蓄能器外壳底部凹六角星冷挤开裂的方法，包括反挤压成形蓄能器外壳内部型腔形状、精整蓄能器外壳外侧壁和蓄能器外壳底部凹六角星冷挤压成形工艺步骤，反挤压成形蓄能器外壳内部型腔形状工艺步骤中，预成形蓄能器外壳底部凹圆台结构，并且蓄能器外壳底部凹圆台结构满足:凹圆台的斜度β2与成品蓄能器外壳底部凹六角星入口斜度仏保持一致，凹圆台高度1^与成品蓄能器外壳底部凹六角星入口斜边高度1^保持一致。同时改变现有反挤压工序中筒底内侧凸台形状，可满足该局部区域材料在变形前后体积相等条件，并保证凹六角星冷挤压时充满成形，改变现有筒底内侧凸台斜角<^为€12，改变凸台的上表面直径山为山，凸台斜角和凸台直径影响着冷挤成形时凸模底部形状的充填;在反挤压成形蓄能器外壳内部型腔形状工艺步骤中，凸台高度不变的前提下形成蓄能器外壳内部型腔的凸台斜角ct2和凸台上表面直径d2，凸台斜角句为5°，凸台上表面直径(12为10.35mm。图3是本发明反挤压成形蓄能器外壳内部型腔形状工艺步骤的反挤压装配图，将圆棒料加热至850°c，放入反挤压模具型腔中，工件底部凹圆台与筒底内侧凸台形状在反挤压成形蓄能器外壳内部型腔形状工艺步骤中同时成形，筒底内侧凸台斜角α2及凸台上表面直径d2保证了冷挤上凸模内腔充满，凸台斜角02为5°、凸台上表面直径出为10.35mm;为避免因反挤压成形蓄能器外壳内部型腔形状工艺步骤中预成形底部凹圆台形状设计不合理而导致蓄能器外壳底部凹六角星冷挤压成形工艺步骤中冷挤压凹六角星时出现折叠等缺陷，凹圆台的斜度β2与成品蓄能器外壳底部凹六角星入口斜度βι保持一致，凹圆台高度l2与成品蓄能器外壳底部凹六角星入口斜边高度l1保持一致；之后经退火和磷皂化处理，在常温下精整蓄能器外壳的外侧壁，冷精整结束后工件形状如图4所示;最后进行蓄能器外壳底部凹六角星冷挤压成形工艺步骤，内六角星冷挤过程装配图如图5所示。
[0022]本发明进行蓄能器外壳底部凹六角星冷挤压成形工艺步骤时，由于在反挤压成形蓄能器外壳内部型腔形状工艺步骤中工件底部已经预成形了凹圆台，减小了该区域的材料流动距离，避免了应力集中现象，凹六角星侧壁损伤值显著减小，消除了凹六角星内切圆顶角处侧壁开裂的现象，保证了成品率。
[0023]与现有工艺方案相比较，本发明解决了凹六角星冷挤开裂质量问题，提高了产品质量，同时由于成形时金属流动变形均匀，避免了应力集中，也提高了产品的性能和模具寿命o
[0024]实施例只是为了便于理解本发明的技术方案，并不构成对本发明保护范围的限制，凡是未脱离本发明技术方案的内容或依据本发明的技术实质对以上方案所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明保护范围之内。
【主权项】
1.一种消除蓄能器外壳底部凹六角星冷挤开裂的方法，包括反挤压成形蓄能器外壳内部型腔形状、精整蓄能器外壳外侧壁和蓄能器外壳底部凹六角星冷挤压成形工艺步骤，其特征在于:反挤压成形蓄能器外壳内部型腔形状工艺步骤中，预成形蓄能器外壳底部凹圆台结构，并且蓄能器外壳底部凹圆台结构满足:凹圆台的斜度β2与成品蓄能器外壳底部凹六角星入口斜度扮保持一致，凹圆台高度l2与成品蓄能器外壳底部凹六角星入口斜边高度li保持一致。2.根据权利要求1所述的消除蓄能器外壳底部凹六角星冷挤开裂的方法，其特征在于:反挤压成形蓄能器外壳内部型腔形状工艺步骤中，形成蓄能器外壳内部型腔的凸台斜角α2为3-7°、凸台上表面直径d2为10.10-10.60mmo3.根据权利要求2所述的消除蓄能器外壳底部凹六角星冷挤开裂的方法，其特征在于:所述的蓄能器外壳内部型腔的凸台斜角α2为5°。4.根据权利要求1所述的消除蓄能器外壳底部凹六角星冷挤开裂的方法，其特征在于:所述的蓄能器外壳内部型腔的凸台上表面直径d2为10.35mm。
【文档编号】b21c23/20gk105855311sq201610270713
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】张太良, 赵国群, 王广春, 储向海, 王书懿, 陈良, 严志军, 牟玥
【申请人】江苏威鹰机械有限公司